垂直防护架施工方案

鹏润•鹏润•国际公寓B区一期工程 悬挑垂直防护架施工方案第第#页共20页按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值P2=0。350X0.900/3=0.105kN/m活荷载标准值Q=3。000X00900/3=0.900kN/m静荷载的计算值q1=1。2X0.038+1.2X0。105=0.172kN/m活荷载的计算值q2=1。4X0o900=1。260kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下：跨中最大弯矩为M1=(0o08X0o172+0.10X1。260)X1.5002=0。314kN。m支座最大弯矩计算公式如下：一支座最大弯矩为M2=-(0.10X0。172+0o117X1.260)X1。5002=—0.370kN。m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=0.370X106/5080。0=72.916N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！3。挠度计算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值q1=0.038+0。105=0o143kN/m活荷载标准值q2=0。900kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V二(0.677X0.143+0.990X0.900)X1500.04/(100X2.06X105X121900.0)=1。992mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求！(三)小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值荷载的计算值1。荷载值计算大横杆的自重标准值脚手板的荷载标准值活荷载标准值荷载的计算值P1=0.038X1.500=0。058kNP2=0o350X0.900X1.500/3=0.157kNQ=3。000X0o900X1o500/3=1.350kNP=1.2X0.058+1.2X0.157+1.4X1。350=2。148kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下：集中荷载最大弯矩计算公式如下：M=(1.2X0.038)X0。9002/8+2。148X0.900/3=0.649kN.m=0.649X106/5080.0=127。776N/mm?小横杆的计算强度小于205。0N/mm2,满足要求！3。挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下：小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0X0.038X900.004/（384X2o060X105X121900.000）=0。01mm集中荷载标准值P=0。058+0。157+1。350=1.565kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1565.100X900.0X（3X900.02—4X900。02/9）/（72X2。06X105X121900.0）=1。613mm最大挠度和V=V]+V2=1。626mm小横杆的最大挠度小于900。0/150与10mm,满足要求！（四）扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5。2。5）:R&Rc其中此一一扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN;R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038X0.900=0。035kN脚手板的荷载标准值P2=0o350X0o900X1o500/2=0.236kN活荷载标准值Q=3。000X0o900X1o500/2=2.025kN荷载的计算值R=1o2X0.035+1o2X0o236+1.4X2.025=3。160kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8。0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN;（五）脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0。1394NG1=0o139X18o900=2o635kN（2）脚手板的自重标准值（kN/mJ;本例采用竹串片脚手板，标准值为0。35NG2=0.350X2X1o500X（0.900+0.300）/2=0.630kN（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0。15NG3=0.150X1.500X2/2=0o225kN（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/mJ；0.005NG4=0.005X1o500X18.900=0o142kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3o631kN.活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=3。000X1X1。500X00900/2=2.025kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中W0——基本风压（kN/m2）,按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表D.4的规定采用：W0=0.400Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）附录表7。2o1的规定采用：Uz=2o090Us--风荷载体型系数：Us=1o130经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7X0.400X2.090X1.130=0。661kN/m2.考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1°2Ng+0o85X1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X3.631+0。85X1o4X2。025=6.767kN不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1o2Ng+1o4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1。2X3o631+1o4X2o025=7.193kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=0o85X1.4Wklah2/10其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）;la——立杆的纵距（m）;h——立杆的步距（m）。经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0。85X1o4X0o661X1.500X1。450X1。450/10=0.248kN。m（六）立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算其中N一立杆的轴心压力设计值，N=7.193kN；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；k——计算长度附加系数，取1。155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1。500;l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，10=1。155乂1.500乂1.450=2.512皿；A 立杆净截面面积，A=4o890cm2；W-—立杆净截面模量（抵抗矩），W=5。080cm3；——由长细比，为2512/16=159；--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0。280；-—钢管立杆受压强度计算值（N/mmJ;经计算得到=7193/（0.28X489）=52.449N/mm2；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205。00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算＜[f],满足要求！2.考虑风荷载时，立杆的稳定性计算其中N--立杆的轴心压力设计值,N=6.767kN；i计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1。500；10-—计算长度（m）,由公式10=kuh确定，10=1。155X1.500X1.450=2。512m；A 立杆净截面面积，A=4。890cm2；W--立杆净截面模量（抵抗矩），W=5。080cm3；——由长细比，为2512/16=159；-—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比10/i的结果查表得到0.280；MW-—计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0。248kN。m；--钢管立杆受压强度计算值（N/mmJ;经计算得到=6767/（0。28X489）+248000/5080=98.201N/mm2；[门--钢管立杆抗压强度设计值，f]=205。00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 〈f],满足要求！（七）水平连接杆的计算水平连接杆的轴向力计算值应按照下式计算：N1=N1w+No其中Niw—-风荷载产生的水平连接杆轴向力设计值（kN）,应按照下式计算：N1w=1.4XwkXAwwk 风荷载标准值，wk=0.661kN/m2；Aw-—每个水平连接杆的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=2。90X3.00=8.700m2；No—-水平连接杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）;No=5.000经计算得到Nlw=8。054kN,水平连接杆轴向力计算值Nl=13。054kN水平连接杆轴向力设计值Nf=A[f]其中一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比1/i=30.00/1。58的结果查表得到二0。95；A=4。89cm2；[f]=205.00N/mm2.经过计算得到Nf=95。411kNNf〉Nl,水平连接杆的设计计算满足要求！水平连接杆采用扣件与楼板或KL连接。经过计算得到Nl=13。054kN大于扣件的抗滑力8.0kN,不满足要求！采用双扣件连接Nl=13.054kN大于双扣件的抗滑力12.0kN,不满足要求！采用三扣件连接Nl=13.054kN小于三扣件的抗滑力16.0kN,满足要求！（八）悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本工程中，脚手架排距为900mm,内侧脚手架距离墙体300mm,支拉斜杆的支点距离墙体=1200mm,水平支撑梁的截面惯性矩I=1130。00cm4,截面抵抗矩W=141。00cm3,截面积A=26。10cm2。经过前面计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X3.631+1.4X2.025=7。193kN,现采用型钢间距3000与钢管3000交叉布置,水平挑出钢管不考虑受力,所以每根型钢上手脚手架集中荷载为底部立杆的最大轴向压力N的两倍：受脚手架集中荷载P=7.193X2=14。40kN水平钢梁自重荷载q=1。2X26。10X0o0001X7.85X10=0.25kN/m（水平悬挑自重荷载已考虑在施工荷载3。0kN/m2中）。悬挑脚手架示意图 悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN。m）悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1=17。214kN,R2=12o737kN,R3=-0。332kN最大弯矩Mmax=2.406kN。m抗弯计算强度f=M/105W+N/A=2406X10j/（105X1410000）+17214X1000/2610.0=22。848N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求！（九）悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢，计算公式如下其中b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》（GB50017—2003）附录B得到：b=2o00由于b大于0。6,按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值b，=1.07—0.282/b=0。929经过计算得到强度=2o41X106/（0.929X141000.00）=18.37N/mm2;水平钢梁的稳定性计算〈f],满足要求！（十）支杆的受力计算水平钢梁的轴力Rah和支杆的轴力Rd】按照下面计算其中RDiCOSi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力.各支点的支撑力RCi=RDisini按照以上公式计算得到由左至右各支杆力分别为RD1=12.224kN（十一）支杆的强度计算斜压支杆的强度计算：斜压支杆的轴力Rd我们均取最大值进行计算,为Rd=12。224kN下面压杆以钢管100.0乂10.0!™计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：其中N-—受压斜杆的轴心压力设计值,N=12o22kN；—-轴心受压斜杆的稳定系数，由长细比l/i=107。73,查表得到=0.532; i-—计算受压斜杆的截面回转半径，1=1578cm;l——受最大压力斜杆计算长度，l=1o70m;A--受压斜杆净截面面积，A=4o893cm2；——受压斜杆受压强度计算值,经计算得到结果是4。694N/mm2;[f]-—受压斜杆抗压强度设计值，f=215N/mm2；受压斜杆的稳定性计算＜[f],满足要求！

斜撑杆的焊缝计算（当斜撑杆支撑在梁板上可不进行焊接,但须与梁板上钢筋锚环锁扣件铰接连接，参照水平连接杆锚环计算）：斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下其中N为斜撑杆的轴向力，N=12。224kN；lwt为焊接面积，取2827.44mm?；ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185。0N/mm2；经过计算得到焊缝抗拉强度=12224.19/2827。44=4。32N/mm?.对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!（十二）锚固段与楼板连接的计算.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下:水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.619kN水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[6619X4/（3o1416X50X2）]1/2=10mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：锚固深度计算公式其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=6.62kN；d—-楼板螺栓的直径,d=16mm；[fb]—-楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1。5N/mm2；h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于6619。17/（3。1416X16X1。5）=87。8mm。3。水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下：混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中N--锚固力.即作用于楼板螺栓的轴向拉力.N=6.62kN； —d——楼板螺栓的直径，d=